結(jié)構(gòu)精密、功能全面、性能優(yōu)越的機(jī)械裝置設(shè)計(jì),是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的主要方向,越來越多的高強(qiáng)化、高集成度組合機(jī)構(gòu)被應(yīng)用到機(jī)械裝置設(shè)計(jì)中,組合結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度性能是影響機(jī)械產(chǎn)品工作可靠性的關(guān)鍵所在,其中組合結(jié)構(gòu)的剛度評(píng)價(jià)及匹配問題一直是現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。因此,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段進(jìn)行組合機(jī)構(gòu)的剛度評(píng)價(jià)及匹配研究,對(duì)于提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性具有重要意義。本文以某大功率柴油機(jī)的機(jī)體、主軸承蓋和油底殼三部分零件組成的組合結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象,探究組合結(jié)構(gòu)的剛度評(píng)價(jià)方法與快速匹配策略,并設(shè)計(jì)完成了該組合結(jié)構(gòu)的剛度快速匹配系統(tǒng)。為保證仿真模型的有效性,首先構(gòu)建了機(jī)體、主軸承蓋和油底殼零件及組合結(jié)構(gòu)的詳細(xì)模型和參數(shù)化簡(jiǎn)化模型,進(jìn)行了計(jì)算模態(tài)分析,同時(shí)對(duì)機(jī)體和油底殼結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,并與有限元模態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明試驗(yàn)?zāi)B(tài)與計(jì)算模態(tài)的誤差均在10%以內(nèi),驗(yàn)證了有限元仿真模型的有效性;然后分別從宏觀與微觀角度探究了機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度的影響因素,進(jìn)一步從靜剛度與動(dòng)剛度兩種途徑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)剛度分析,探討了剛度的評(píng)價(jià)方法,并結(jié)合有限元軟件的剛度計(jì)算方法及剛度評(píng)價(jià)方法,總結(jié)出組合結(jié)構(gòu)的剛度匹配策略... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

彈簧-質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)

中北大學(xué)學(xué)位論文15本文中所涉及到的二次開發(fā)軟件載體是Abaqus。在Abaqus中有兩種開發(fā)方式：一種是基于FORTRAN的求解器開發(fā)，另一種基于Python的前后處理的開發(fā)[44]。兩種開發(fā)方式將整個(gè)有限元的分析過程都包含起來，這也從側(cè)面體現(xiàn)了這款軟件強(qiáng)大。首先，需要對(duì)Abaqus軟件包的架構(gòu)有個(gè)詳細(xì)的了解。Abaqus的軟件包也是由兩大部分組合而成：一部分是Abaqus/CAE（包括Abaqus/GUI和Abaqus/Kernel），用來進(jìn)行有限元的前后處理工作，也是基于Python腳本所開發(fā)的；另一塊內(nèi)容是進(jìn)行計(jì)算模型的求解器（常用的有隱式分析、顯式分析以及CFD等)，這塊內(nèi)容是基于FORTRAN語言展開的，詳細(xì)的軟件包架構(gòu)如圖2.2所示。圖2.2Abaqus軟件環(huán)境結(jié)構(gòu)GUI的作用有兩大部分：一種是收集建模的各種參數(shù)交給內(nèi)核完成建模并最終形成INP文件（前處理工作），另一種是打開ODB文件，提取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)并顯示出云圖（后處理工作）。這兩大部分的內(nèi)容基本上都是通過Python語言實(shí)現(xiàn)的。Abaqus/CAE的軟件提供商為用戶提供了豐富的接口，比如對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)ODB操作的接口，對(duì)建模操作的MDB有關(guān)接口，以及最常用的CAE相關(guān)的session操作的接口等。INP文件是整個(gè)前處理的過程的目的地所在，它包含前處理的所有工作。在其他

中北大學(xué)學(xué)位論文183組合結(jié)構(gòu)有限元仿真模型構(gòu)建3.1詳細(xì)模型的構(gòu)建與簡(jiǎn)化本文選取某12缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為研究對(duì)象，為探究其剛度匹配的關(guān)系，選擇機(jī)體、主軸承蓋和油底殼三種部件的裝配體，如圖3.1所示。圖3.1柴油機(jī)裝配及分解圖上述模型由實(shí)體模型1:1外部復(fù)制導(dǎo)入，與參照尺寸逐步建模相比，關(guān)鍵部位尺寸對(duì)應(yīng)較好，便于裝配部件的創(chuàng)建，但易產(chǎn)生不合理的特征，如極薄的面特征，而且在這些模型上包含許多對(duì)本身剛度基本無影響，只是用來裝飾的部分。因此，在后續(xù)研究之前，需要對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)修整、簡(jiǎn)化非必要的部分，從而避免后續(xù)復(fù)雜性分析因模型存在問題而失敗。在修整簡(jiǎn)化過程中，由繁至簡(jiǎn)，從大到小對(duì)機(jī)體、主軸承蓋和油底殼模型分別處理。在大方面，把握整體框架結(jié)構(gòu)，對(duì)傾斜度小的錐面進(jìn)行平面化處理；對(duì)于潤(rùn)滑油道、油孔等統(tǒng)一規(guī)整為直道；對(duì)于局部不影響整體剛度的結(jié)構(gòu)型式，或平整或合并甚至可以忽略；對(duì)于只用來連接部件的凸臺(tái)、螺孔等可以刪除，但要保留關(guān)鍵部位的加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)。針對(duì)機(jī)體而言，最終將簡(jiǎn)化為由板殼、加強(qiáng)筋和隔板組成的箱體結(jié)構(gòu)[45]；針對(duì)主軸承蓋而言，簡(jiǎn)化為帶半圓槽的扁長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)；針對(duì)油底殼而言，去除邊緣的倒角及過渡圓角，忽略影響較小的油池油道等，簡(jiǎn)化成殼體結(jié)構(gòu)。最終簡(jiǎn)化模型如下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]精密數(shù)控立式車床關(guān)鍵零部件剛度分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 鄧濤.濟(jì)南大學(xué) 2019
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[6]基于靜/動(dòng)態(tài)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化理論的彈性微變形并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合與設(shè)計(jì)[D]. 宋馬軍.江西理工大學(xué) 2016
[7]FSC賽車車架的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 閻力.太原科技大學(xué) 2016
[8]基于超單元和支持向量機(jī)技術(shù)的船舶結(jié)構(gòu)理性設(shè)計(jì)方法研究[D]. 孫利.上海交通大學(xué) 2012
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